一种单侧截面为抛物线的环形薄壁结构件加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及回转体结构件的车削加工领域，尤其涉及一种单侧截面为抛物线的环 形薄壁结构件加工方法。
【背景技术】
[0002] 由于使用要求的限制，部分回转类机加结构件形状比较特殊，难以装夹；壁较薄， 容易变形。难装夹易变形的回转体结构件具有以下特点：（1)产品装夹困难；（2)产品易变 形，尺寸精度较难保证；（3)产品加工时振动较大，尺寸精度较难保证，表面易出现颤纹。现 有难装夹、易变形的回转体结构零件加工方法如下：（1)设计工装装夹结构件；（2)在粗加 工之后增加人工时效释放应力使结构件充分变形。但是使用工装和人工时效会延长加工周 期，且易变形零件的尺寸精度和表面粗糙度均难保证。
[0003] 由此可见，上述现有难装夹易变形的回转体结构件的加工周期长，且尺寸精度和 表面粗糙度均难保证。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例通过提供一种单侧截面为抛物线的环形薄壁结构件加工方法，解决 了现有难装夹易变形的回转体结构件的加工周期长，且尺寸精度和表面粗糙度均难保证的 技术问题。
[0005] 本发明实施例提供的一种单侧截面为抛物线的环形薄壁结构件加工方法，将预留 有环形工艺夹头的环形毛坯依次进行如下车削加工步骤成型：步骤1 :将所述环形毛坯车 削预加工形成第一零件半成品，其中，所述车削预加工包括对所述环形毛坯进行：车外圆见 光、车第一端面见光、车第一内径的圆柱面内形、平第二端面至留有余量，其中，所述第一端 面与所述第二端面间的平行度< 〇. 〇5_ ;步骤2 :压板压所述第一零件半成品外侧后，车削 加工出零件凹面至尺寸，以及车削加工出零件内锥面至尺寸；步骤3 :拆卸经过所述步骤2 之后形成的第二零件半成品，再基于安装的转接盘对所述第二零件半成品依次进行如下步 骤：所述压板压所述第二零件半成品的内侧固定后，车削粗加工出零件凸面外侧至留有余 量；倒所述压板压所述第二零件半成品的外侧固定后，车削粗加工出零件凸面内侧至留有 余量，其中，所述零件凸面内侧保留有环形平面；倒所述压板压所述第二零件半成品的内侧 固定后，车削精加工所述零件凸面外侧至尺寸；倒所述压板压所述第二零件半成品的外侧 固定后，车削精加工所述零件凸面内侧至尺寸；所述压板同时压所述第二零件半成品的外 侧和所述第二零件半成品的内侧后，车削切除所述环形工艺夹头。
[0006] 优选的，在所述车削加工步骤中，车刀的倾角为8°~10°，所述车刀的主偏角小 于 90°。
[0007] 优选的，在所述车削加工步骤中，所述车刀为前角12°~17°、后角8°~10°的 刀片，其中，所述刀片的刀尖为R0. 2~R0. 6的圆角。
[0008] 优选的，在所述步骤3中，车床的主轴转速为120r/min~150r/min。
[0009] 优选的，在所述步骤3中：每次粗加工时采用水基冷却液进行冷却，每次精加工时 采用油基冷却液进行冷却。
[0010] 优选的，在所述步骤3中：车削粗加工所述零件凸面外侧时为第一斜向走刀路线； 车削粗加工所述零件凸面内侧时为第二斜向走刀路线；车削精加工所述零件凸面外侧时为 第三斜向走刀路线；车削精加工所述零件凸面内侧时为第四斜向走刀路线。
[0011] 本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0012] 1、由于采用了预留有环形工艺夹头的环形毛坯作为零件材料，方便加工时的装 夹，配合压板压工艺夹头方式进行装夹减少了装夹变形。且避免或减少了使用工装和人工 时效，因此，有效解决了现有难装夹易变形的回转体结构件的难装夹、易变形和加工周期长 的问题。而另一方面使用合理的余量分配控制零件变形，经过一次粗加工、一次精加工将结 构件加工到尺寸，保证了产品尺寸精度和表面粗糙度。
[0013] 2、合理的使用刀具和切削参数进一步提高了零件表面质量。
[0014] 3、粗加工时采用水基冷却液进行冷却实现了快速带走切削产生的热量；精加工时 采用油基冷却液进行冷却减少了刀具和零件之间的摩擦力，而且能够保护零件表面不被氧 化。
[0015] 4、在零件凸面内、外侧加工时使用不同的斜向走刀，减少加工过程中的切削力，实 现进一步控制零件变形，提高了产品尺寸精度。
【附图说明】
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。
[0017] 图1为本发明实施例中单侧截面为抛物线的环形薄壁结构件加工方法的流程图；
[0018] 图2为本发明实施例中单侧截面为抛物线的环形薄壁结构件加工方法的示意图；
[0019] 图3为本发明实施例所使用转接盘的结构示意图；
[0020] 图4~图8为本发明实施例中单侧截面为抛物线的环形薄壁结构件加工方法的示 意图；
[0021] 图9为本发明实施例中成型的单侧截面为抛物线的环形薄壁结构件的结构图；
[0022] 图10为本发明实施例中第一斜向走刀路线的路线示意图；
[0023] 图11为本发明实施例中第二斜向走刀路线的路线示意图；
[0024] 图12为本发明实施例中第三斜向走刀路线的路线示意图；
[0025] 图13为本发明实施例中第四斜向走刀路线的路线示意图。
【具体实施方式】
[0026] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027] 参考图1所示，本发明实施例提供的一种单侧截面为抛物线的环形薄壁结构件加 工方法，包括：将预留有环形工艺夹头的环形毛坯依次进行如下S1~S7的车削加工步骤：
[0028] S1 :将环形毛坯车削预加工形成第一零件半成品，其中，车削预加工包括：车外圆 见光、车第一端面见光、车第一内径的圆柱面内形和平第二端面至留有余量，其中，第一端 面与第二端面间的平行度< 〇. 〇5mm。
[0029] 具体来讲，预留有环形工艺夹头的环形毛坯具体为：加大环形毛坯的尺寸而成的 零件材料，从而能够在环形毛坯的外侧留出一定宽度的环形区域作为压板等压工艺夹头进 行装夹的区域，以进行环形毛坯的装夹，从而能够减少工装的使用、减少装夹变形，解决了 难装夹易变形的问题。
[0030] 具体的，将环形毛坯车削预加工形成第一零件半成品，需要依次进行如下车削加 工步骤：
[0031] 1)、将环形毛坯撑内孔固定后，先对环形毛坯进行车外圆见光，然后进行车第一端 面见光。具体来讲，加工回转体直径方向为车外圆，有台阶时加工与外圆相垂直的面为车端 面。
[0032] 2)、将环形毛坯调头进行夹外圆固定后，车削出第一内径的圆柱面内形。具体的， 第一内径为最小内径，比如，较佳的第一内径为183. 6mm，但是具体实施过程中并不限于 183. 6mm〇
[0033] 3)、平第二端面至留有余量。较佳的，平第二端面留有的余量为距待加工的零件凸 面的余量为〇. 5mm。当然具体实施过程中并不限于0. 5mm。
[0034] 参考图2所示，进行S2 :压板1压第一零件半成品外侧后，车削加工出零件凹面至 尺寸以及车削加工出零件内锥面至尺寸，从而形成第二零件半成品。
[0035] 拆卸经过步骤2之后形成的第二零件半成品，并进行如图3所示的装转接盘2,其 中，转接盘2有内外两圈孔21，用于搭压板1压第二零件半成品。则继续基于安装的转接盘 2对第二零件半成品依次进行如下加工步骤：
[0036] 参考图4所示，S3 :压板1压第二零件半成品的内侧固定后，车削粗加工出零件凸 面外侧至留有余量。较佳的，车削粗加工出零件凸面外侧至所留余量为3_，当然具体实施 过程中并不限于3mm〇
[0037] 参考图5所示，S4 :倒压板1压第二零件半成品的外侧固定后，车削粗加工出零 件凸面内侧至留有余量，其中，零件凸面内侧保留有环形平面。具体的，所保留环形平面的 宽约5_，以用于加工零件凸面外侧时搭压板1，在具体实施过程环形平面的宽度并不限于 5_，还可以为其他宽度数值。具体的，粗加工出零件凸面内侧至所留余量为3_，具体实施 过程中，粗加工所留余量也并不限于3_，还可以为其他相近数值。
[0038] 参考